本发明专利技术涉及用于通过直接热成型技术制造金属涂覆并且热成型的钢构件的方法，以及用于直接热成型的金属涂覆钢带产品。金属涂覆并且热成型的钢构件的机械性能难以在不减弱可焊性的情况下获得改善。根据本发明专利技术，由可淬火的合金钢制成的金属涂覆钢带的晶粒结构是包含未再结晶晶粒的变形晶粒结构，并且所述钢带的屈服比(YS/TS)高于0.75。所述晶粒结构的再结晶，在钢带表面施加金属涂层之前以及过程中，被至少延迟，乃至完全避免或省去。这种材料不能用于间接模压淬火，但优异地适用于直接热压成型，并且提供影响机械性能而不减弱可焊性的可能性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过直接热成型技术制造金属涂覆和热成型的钢构件的方法，并 且尤其涉及根据独立权利要求1所述的这样一种方法。 本专利技术进一步涉及用于直接热成型的金属涂覆钢带产品，并且尤其涉及根据独立 权利要求15所述的这样一种产品。
技术介绍
用于生产尤其用于汽车工业的超高强度钢构件的热成型是完善的工艺。作为术 语，热成型包括几个诸如热冲压或热压成型的术语。当也考虑冶金学相变时，通常使用另外 的术语，诸如压模淬火（diequenching)和加压淬火（模压淬火，presshardening)。最常 用的实践是直接热成型，其中在升高的温度下钢构件的形状形成为钢板（steelsheet)。在 包括加压淬火的热成型工艺中，将可淬火的（hardenable)钢板在高温下热成型，随后使用 冷却的加压成型模淬火。因此钢构件在同一次加压中获得其形状和机械性能。这是包括加 压中的淬火的直接热成型工艺的一个例子。可替代地，可以将钢板首先在第一加压中冷成 型为预成形的钢构件，随后将预成形的钢构件加热并在第二加压中热成型。后者是所谓的 间接热成型工艺，其中大部分的变形通常是在冷加压成型中进行的。 通常，该热成型技术相比冷成型技术提供了几个益处，例如钢材料在加热状态下 的显著改善的可成形性，以及导致钢构件的尺寸精度改善的降低的回弹效应。此外，在高温 下的成型需要导致更好的材料利用率的较小的成型力。此外，即使在加压淬火之后，钢构件 依然包含一些变形能力。然而，该众所周知的热成型工艺也具有一些缺点，诸如在非受控的 炉内气氛加热的过程中会在钢的表面上形成氧化物层。此处的非受控气氛意指没有使用保 护气体。必须在随后的涂覆工艺之前移除该铁氧化物，从而致使成本增加。此外，裸露的钢 板表面可能在加热过程中经受脱碳，其会导致不可接受的机械性能损失。这些缺点限制了 热成型工艺在生产超高强度汽车用钢构件中更宽泛的使用。 因此，近年来，为了满足汽车工业中对更轻量结构的日益增加的需要，已经确定具 有不同的金属涂层，诸如锌或锌基的或Al-Si涂层的钢板是适用于热成型的。关于此的示 例性专利公开是EP1143029A。已经发现，通过涂层和钢板中的铁之间的相互扩散来防止 或至少减少钢的奥氏体化过程中涂层的熔化。那些涂层是由已知的诸如热浸镀或电镀生产 的，并且它们具有保护钢表面不受脱碳和/或氧化的能力。几个最新的研制努力已经旨在 研制不同的用于热成型的涂层，以满足直接和间接热成型工艺两者中的挑战。自然地，在间 接热成型中，钢板必须在室温下可成型，以使第一加压中的冷压成型是可能的。这意味着必 须在涂覆之前将冷乳的钢带和钢板软化退火。通常这会在涂覆之前在高于再结晶温度的温 度诸如在700-900°C的温度下，在连续退火工艺中进行大量或完全的再结晶所需要的时间。 因此，根据现有技术，特别是如果钢带旨在用于包括冷成型的工艺中，则对具有由再结晶晶 粒组成的微观结构的软化退火钢带进行涂覆。因此，同样在热成型的后期加热步骤中，现有 技术中使用了软化退火钢带。 在汽车装配线中，焊接法是最常用于连接这种钢构件的连接方法。特别是点焊，广 泛用于焊接汽车用钢构件，这是因为例如其是适用于薄钢板的快速方法，并且可以完全自 动化。然而，快速且自动化的工艺对影响钢构件可焊性的因素设置了几个要求。例如钢材 料的一般可焊性应当尽可能好，并且较低的CEV(碳当量）值是高度期望的。通常普遍使用 的可淬火钢，诸如不同等级的硼钢，如22MnB5,具有很高的0. 50-0. 55范围内的CEV值。特 别是当考虑提供高于典型的22MnB5的强度的可淬火钢等级时，出现的问题是CEV进一步增 加并减弱可焊性，这是不期望的。此外，当强度增加时，展延性通常受到影响。总而言之，金 属涂层和热成型的钢组件的机械性能难以在不弱化可焊性的情况下获得改善。此外，不同 的涂覆系统遭受几种类型的裂纹问题。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的目的首先是提供用于直接热成型的金属涂覆的钢带，其次是提供用于制 造金属涂覆和热成型的钢构件的方法，其二者解决或至少减轻现有技术的一种或多种问 题。 本专利技术的目的是利用根据权利要求1所述的用于制造金属涂覆和热成型的钢构 件的方法实现的。本专利技术的目的还是利用根据权利要求15所述的金属涂覆的钢带产品实 现的。本专利技术的优选实施方式在从属权利要求2-14和16-23中公开。 专利技术的简短说明 根据上文呈现的观点，专利技术人发现在直接热压成型中，由于成型是在升高的温度 下进行的事实，因此冷成型性实际上并不是所需的，并且通过影响金属涂覆钢带的初始晶 粒结构，由直接热成型工艺生产的金属涂覆和热成型的钢构件的机械性能可能受到影响而 不减弱可焊性。因此，本专利技术是基于生产的初始晶粒结构并且基于在热成型加热板之前金 属涂覆钢带产品产生的屈服比。 根据本专利技术，用于直接热成型的、由可淬火的合金钢制成的金属涂覆钢带产品的 晶粒结构是包含未再结晶的晶粒的变形晶粒结构，并且钢带产品的屈服比（YS/TS)高于 〇. 75。所述晶粒结构的再结晶在钢带表面上施加金属涂层之前、过程中以及紧接其后，被至 少延迟了，乃至完全避免或省去了（leavedout)。 根据本专利技术，对于具有包括未再结晶的晶粒的变形晶粒结构的钢带，进行将金属 涂层施加至冷乳钢带的表面的步骤，以获得仍然具有包括未再结晶的晶粒的变形晶粒结构 并且具有高于0.75的屈服比（YS/TS)的金属涂覆钢带产品，并且将具有变形晶粒结构和高 屈服比（YS/TS)的金属涂覆的钢带产品用于热成型的加热步骤。 这种钢带产品不能成功用于间接加压淬火，但适用于直接热压成型，并提供影响 机械性能而不弱化可焊性的可能性。这是因为包含未再结晶的晶粒的高度变形的晶粒结 构包括由于在热成型和冷却之前的奥氏体化加热致使提供细晶粒的奥氏体（Y)的奥氏体 (Y)晶粒的高潜在晶核（即成核位置）数。未再结晶的晶粒的体积分数越高，奥氏体晶 粒的潜在的初始生长点或成核位置的数目越高。当这种在微观结构中具有细晶粒奥氏体 (Y)的金属涂覆奥氏体钢带产品进行热成型和冷却时，特别是热成型和加压淬火时，已经 发现，金属涂覆和热成型的钢构件可以包括因更细的原始奥氏体（Y)晶粒而改善的机械 性能。在热成型和加压淬火的情况下，这种原始奥氏体（Y)可以形成更细的马氏体的包 (packet)和块。这提供了降低合金化水平的可能，从而通过降低CEV改善可焊性而不损失 强度。此外，这种钢带产品可以在热压成型中提供改善的涂覆特性。 另外，在快速加热和热成型循环中有利地利用根据本专利技术的钢带产品，这使得包 括具有不同工作-循环时间的设备的生产更加顺畅。然而，由于初始的原始奥氏体（Y)晶 粒尺寸可能很小，因此根据本专利技术的钢带也可以用于典型的长时间，即慢热成型循环。这是 因为，由于本专利技术，初始的原始奥氏体（y)颗粒尺寸较小，其可以至少部分补偿可以在炉 内奥氏体化的时间延长的情况下发生的晶粒生长。 最后但是非常重要地，施加至钢带表面的金属涂层通过排除上述的、在典型的非 受控炉内气氛中进行的热成型之后的氧化铁移除步骤，提供显著的技术和经济优势。此外， 金属涂层可以防止热成型工艺过程中的脱碳，其可能对于热成型的钢组件的机械性能是不 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造金属涂覆并且热成型的钢构件的方法，其中，所述方法以给定顺序包括以下步骤：·步骤1，用于提供由可淬火的合金钢制成的钢带，以及·步骤2，用于冷轧所述钢带以获得具有包含未再结晶晶粒的变形晶粒结构的冷轧钢带，以及·步骤4，用于将金属涂层施加至所述冷轧钢带的表面，以获得仍然具有包含未再结晶晶粒的变形晶粒结构(10.1、10.2、10.3)并且具有高于0.75的屈服比(YS/TS)的金属涂覆钢带产品(16)，以及·步骤5，用于从所述金属涂覆钢带产品冲裁钢板(17)，以及·步骤6，用于将所述钢板(17)加热至高于Ac1、优选高于Ac3的温度，以及·步骤7，用于将加热的所述钢板(17)热成型以获得成形的钢构件，以及·步骤8，用于冷却所述成形的钢构件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕西·佩乌拉，米卡·拉蒂凯宁，阿里莫·兰基拉，奥斯卡里·吕蒂宁，
申请(专利权)人：罗奇钢铁公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。